[实用新型]一种隧道渣土有轨运输工矿车无人驾驶系统

说明书

本申请涉及一种隧道渣土有轨运输工矿车无人驾驶系统，包括：工矿车、轨道、车载控制系统、地面监控系统、道岔控制系统、射频识别系统、定位系统、障碍物检测系统、无线通信网络。车载控制系统安装于工矿车上，与其它系统和设备相连，控制工矿车在无人驾驶下的自动运行，完成隧道内的渣土运输。本系统结构简单，制作方便，适用于隧道运输系统领域，对于提高工矿车运行安全、隧道渣土运输效率和施工现场自动化水平具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工有轨运输领域，具体为一种隧道渣土有轨运输工矿车无人驾驶系统。

背景技术

随着铁路行业的不断发展和地铁需求的扩大，隧道建设范围和规模也越来越大，这对渣土运输能力、效率和安全性提出了越来越高的要求。当前渣土运输依旧采用的是有人驾驶，工程部门每年都要花费大量的人力成本。同时运输线路自动化程度低，还采用的是手扳道岔，严重影响渣土运输的效率。此外工矿车在推进的过程中存在了望困难的问题，存在安全隐患。为提高隧道施工的渣土运输效率和安全性，同时降低人工成本，急需设计出一种隧道渣土有轨运输无人驾驶系统。

本系统设计两台工矿车交替进入隧道内运输，设计平均速度15km/h，线路上有一组道岔，渣土装载点和卸载点固定，卸载工作通过龙门吊车完成，工矿车实现在装载点和卸载点间无人驾驶下的自动运行。

实用新型内容

针对现有技术中存在的工作效率低、人工成本高、安全性差的问题，本实用新型提供了一种隧道渣土有轨运输无人驾驶系统。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种隧道渣土有轨运输工矿车无人驾驶系统，其特征在于包括：工矿车、轨道、车载控制系统、地面监控系统、道岔控制系统、射频识别系统、定位系统、障碍物检测系统、无线通信网络。所述车载控制系统安装于工矿车上；所述车载控制系统通过无线通信网络与地面监控系统、道岔控制系统相连；所述车载控制系统与定位系统、障碍物检测系统、射频识别系统电性相连。

所述车载控制系统安装于工矿车上，包括一体机、控制器、车载阅读器及天线、速度传感器。一体机与控制器电性相连，控制器与车载阅读器及天线、速度传感器、工矿车牵引变流器电性相连。一体机作为上位机，实时显示工矿车的运行状态及控制等级，同时可以实现自动和手动模式的切换；控制器作为下位机，输出控制指令给工矿车牵引变流器。所述车载控制系统根据射频识别系统和速度传感器采集到的位置数据和速度值计算出实际速度与理论速度的差值，从而确定加速度值，进而确定牵引或制动的等级，控制工矿车在指定位置的加减速运行和停车。

所述地面监控系统包括监控计算机和监控系统软件，通过无线通信网络和车载控制系统相连。车载控制系统通过无线通信网络将自身的位置、速度及运行状态发送到地面监控系统计算机中实时显示，地面监控计算机通过无线通信网络控制工矿车的启动和人工干预停车。

所述道岔控制系统包括道岔、电动转辙机、转辙机控制器、转辙机无线通信设备，通过无线通信网络与车载控制系统相连。车载控制系统通过无线通信设备向转辙机控制器发送开通道岔指令，转辙机控制器控制道岔转向相应的位置。

所述射频识别系统包括车载阅读器、车载天线、地面无源信标，与车载控制系统电性相连。车载阅读器通过车载天线采集地面无源信标的位置数据，并发送给车载控制系统，车载控制系统控制工矿车在对应的信标处停车、加减速运行。

所述定位系统包括一体机、速度传感器、车载阅读器及天线、地面无源信标，速度传感器、车载阅读器与一体机相连，车载阅读器通过车载天线采集地面无源信标的位置数据。一体机通过速度传感器采集到的速度计算出工矿车的位置，车载阅读器将采集到的地面无源信标的准确位置数据传送给一体机，从而校正工矿车位置，实现工矿车的定位功能。